Способ прессования изделий из алюминиевых сплавов

Способ прессования изделий из алюминиевых сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сова Советских

Социалистииеских

Республик

О П И С А Н -"И Е

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ <Ь66 7267

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 01.02. 77 (23) 2447968/25-27 (5l) М. Кл.

В 21 С 23/08 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР оа делам иэааретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.79Бюллетеиь ¹22 (53) УДК621.777. . 07(088.8) Йата опубликования описания 18.06.79

А. Ф. Белов, П. Г. Микляев, М. C. Гильденгорн и В. М. Дуденков (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

2 контейнера рабочей средой в начале каждого цикла, а также с необходимостью дополнительной механической обработки заготовки для изготовления уплотняющего заходного конуса.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ горячего прессования труб, прутков и профилей из алюминиевых сплавов, при ко с тором нагретую до 250 -.350 С заготовку выдавливают через матрицу из нагретого контейнера в условиях высокого внешнего трения (без смазки контейнера). 121.

При этом нагрев заготовок и инструт мента позволяет снизить требуемое для прессования усилие, уменьшить напряжение в инструменте и осуществить процесс с высокой степенью деформации.

Недостаток указанного способа заключается в низкой скорости истечения при прессовании высоколегированных (твердых) алюминиевых сплавов Ql, Д16, В95, В96, АМГ6, АК4-1 и др.

Изобретение относится к обработке металлов давлениеМ.

Известен способ высокоскоростного гидростатического прессования алюми -. ниевых сплавов, при котором нагретую до 200 - 380 С заготовку выдавливают через матрицу жидкостью высокого давления в условиях гидромеханического трения (1}.Высокая скорость истечения возможна благодаря тому, что пластическое деформирование при гидроэкструзии осу» ществляют в условиях малого внешнее-о трения (гидродинамическое) с неболь» шой неравномерностью деформации. Бла гоприятная .схема напряженного состоя .ния при гидроэкструзии значительно сни» жает величину растягивающих напряжений в поверхностных слоях прессуемого иэделия и таким образом устраняет первопричину образования трещин.

Недостатком указанногб способа является невысокая производительность, связанная с необходимостью заполнения

Б„ВСЕ"-ОЮЗНАЯ М - лта.

667267

При этом скорость деформации 10

10 c, что соответствует ско-.

-2 рости истечения 2-4 м/мин. Ограничение скорости истечения при горячем ф>ессовании без смазки контейнера выз вано тем, что в результате значительной неравномерности деформации наружные слои прессуемых изделий подвержены воздействию значительных растягивающих напряжений. В определенных условиях эти растягивающие напряжения могут привести к образованию поверхностных трещин. Так, при повышении скорости прессования до 5 - 10 м/мин увеличивается тепловой эффект деформации, и температура металла в пластической зоне превышает критическую температуру, при которой сплав переходит в хрупкое состояние., Другим недостатком указанного способа прессования является то, что не равномерная деформация приводит к неравномерной структуре пресс-изделий как т о сечению, так и по длине, в ре- зультате чего получаются низкие пластические свойства и низкая вязкость разрушения материала горячепрессованных иэделий.

Цель изобретения - повышение производительности процесса прессования путем увеличения скорости деформации при прессовании нагретых заготовок твердых алюминйевых сплавов в условиях высокого внешнего трения при одновременном повышении пластических свойств и вязкости разрушения материала пресс-изделий.

Это достигается тем, что по предла гаемому способу заготовку выдавливают со скоростью деформации 2-20 сек первоначально в условиях высокого внешнего контактного трения.

Способ осуществляется следующим образом.

Нагретую до 250 - 350 С литую о заготовку из алюминиевого сплава по4. мешают в нагретый до той же температуры контейнер гидравлического пресса, а затем выдавливают через матрицу. При прессовании труб используют иглу, которая перед началом процесса располагается в канале матрицы. Прессование осу:ществляют в условиях высокого (сухое, граничное) внешнего трения со скоростью деформации в пределах 2 - 20 с . Бла4 годаря определенному сочетанию температуры нагрева заготовки и высокой скорости деформации, осуществляемой в условиях высокого внешнего трения, иэ-аа

45

$Q

55 ки процесс становится во многом похожим на горячую гидроэкструзию, при этом роль прессующей жидкости и смаз» ки выполняет тончайший слой расплавленного металла.

Пример. Горячим высокоскоростным прессованием на вертикальном прессе (600 т) получают трубы ф 40х36 мм из сплава Д 16.

Литые заготовки сплава ф 82х40х

Й80 мм нагревают до 300 «320 С и о подают в контейнер, нагретый до той же температуры. Прессование производят на подвижной игле . 36 мм через плос/ интенсивного скольжения металла по поверхности контейнера, покрытого рубашкой из прессуемого сплава, и боковой поверхности обжимаюшей части пластичес-. кой зоны в короткий промежуток времени происходит значительное выделение тепла по контактной поверхности, которое вызывает локальное оплавление металла и образование тонкого слоя расплавленного металла. Зтот тонкий слой выполняет при прессовании роль наиболее эффективной технологической смазки. Нарушение установленного, сочетания температуры нагрева заготовки и скорости деформации приводит к тому, что процесс прес сования становится неосуществимым.

Более низкая температура нагрева о заготовки (240 С и ниже) не приводит

-: к образованию слоя жидкой металличес» кой смазки и, кроме того, часто приводит к посадке слитка.

Более высокая температура нагрева о заготовки (выше 350 С) приводит к образованию избытка жидкой металлической смазки, перегреву значительных объемов металла и, .как следствие, появлению поверхностных трещин на пресс изделиях.

Установлено, что процесс проходит в устойчивом режиме при температуре о нагрева заготовки 250-350 С и средней скорости деформации 2-20 c" ; при этом меньшей скорости соответствует большая температура и наоборот. ачало прессования необходимо осуществлять в условиях максимального внешнего трения до момента образования жидкой металлической смазки, а затем процесс проводят в условиях гидро4б динамической металлической смазки.

После образования на контактной поверхйостй заготовки в контейнере и в обжимаюшей части пластической зоны тонкого слоя жидкой металлй4еской смаэ«

667267

Составитель В. Волков

Техред 3. Фанта Корректор М. Вигула

Редактор E. Яковчик

Заказ 3284/5 Тираж 1033 Подписное, ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кую матрицуф40 мм без смазки контейнера. Вытяжка при прессованиир а19,5 (PoP = 2,97), время прессования

1,5 - 2 с, скорость истечения 1,21,6 м/с. длительность деформации

0,5 - 0,75 с. Средняя скорость деформации при прессовании 4,0 - 6,0 с

Исследования качества поверхности и механических свойств показали, что трубы, отпрес..ованные по предлагаемому способу, имеют гладкую и блестящую наружную поверхность, более высокие пластические свойства и вязкость разрушения при том же, что и у серийных труб, уровне прочностных свойств.

Последнее может быть объяснено тем, что при прессовании с жидкой металлической смазкой структура пресс-иэделий получается мелкозернистой и равномер- ной — как по длине, так и по поперечному сечению.

Следует отметить также, что увеличение скорости деформации более 20 с не имеет смысла, так как при более высоких скоростях появляется проблема, связанная с необходимостью торможения изделия. Кроме того, возможно разрушение иэделий под действием инерционных сил.

Изобретение позволяет не менее, чем в 5-6 раэ повысить производительность

Ф прессов.

Формула изобретения

>0--- Способ прессования изделий из алюминиевых сппав.;в, при котором заготово ку нагревают до 250 - 350 С и выдавливают через матрицу иэ нагретого «он тейнера без смазки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличе -. ния производителЬности процесса гри одновременном повышении пластических свойств и вязкости разрушения материала прессованных изделий, заготовку вы,давливают со скоростью деформации

2 = 20 сИсточники информации, принятые во внимание при- экспертизе

1. Колпашников А. И. и др. ядро прессование металлов. М., Металлургия, 1973, с. 245 - 252.

2. Ерманок М. 3. и др. Прессование труб из алюминиевых сплавов. М., Металлургия, 1976> с. 110.